Bajas Pasiones o Kalypso, la Reina de las Ondas

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Antena RX loop para HF de muy bajo ruido.

 

Bajas Pasiones... tal era el nombre del grupo musical con el que cerrara sus puertas la mítica sala madrileña Rokola. Este nombre me viene inmediatamente a la memoria al considerar la pasión que despierta la escucha de las bandas bajas entre sus muchos adeptos.

Encender el receptor en la banda de 160 metros y volver a apagarlo enseguida tras comprobar como en la banda no hay otra cosa salvo ruido es casi un acto reflejo. El ambiente de ruido en RF con que nos regala la sociedad teconológica en que vivimos y la falta de una antena adecuada a las dimensiones que las bandas bajas requieren conducen a una situación imposible.

La cuestión es que el ruido es un problema que sufrimos de modo local y no influye en la transmisión de nuestra señal. Será el corresponsal el que tenga que resolver su propio ruido, en caso de sufrirlo, allá donde llegue nuestra transmisión. Con mayor o menor rendimiento, hay muchas soluciones para poder transmitir en 160 metros con antenas asequibles para espacios reducidos. Pero estos "trucos" no funcionan nada bién en recepción salvo como colector de todo el ruido que nos rodea.

En el ARRL Antenna Handbook se describe una antena de tipo magnético (de cuadro o loop), muy sencilla de construir, con apantallamiento electrostático, de bajo Q y solo para RX en 160 metros. Al tener bajo Q puede trabajar en toda la banda sin necesidad de resintonizarla, y al ser para RX podemos emplear condensadores corrientes para llevarla a resonancia.

 

 

Animado por estas perspectivas decidí preparar mi propio loop para ver el resultado. Como la idea era solo probarla emplee únicamente material sobrante del trastero, un viejo tramo de coaxial RG-213 (realmente muy viejo ya), una lata de galletas y lo que tenía por allí de madera para realizar el soporte. El momento para la prueba fué el pasado CQWW SSB en 160 metros.

El funcionamiento de la antena fué extarordinario. El ruido de la banda  sencillamente desapareció, y resulta que debajo de ese fondo de ruido habia estaciones, muchas estaciones en el tramo final del concurso, y unas cuantas que siguieron en distendidos QSO tras su conclusión.

Que nadie se engañe, esta antena no tiene ganancia, y el nivel de señal en el S-Meter bajará si lo comparamos con cualquiera de de esos churros comerciales verticales que, sin ocupar apenas espacio, consiguen tener contento al medidor de ROE. Sin embargo, y como por arte de magia, lograremos escuchar cosas que antes era imposible. La principal característica de esta antena es que mejora la relación señal-ruido de una maneral brutal. La intensidad de las señales bajará, pero el nivel de ruido bajará mucho mas e incluso, a pesar de su reducido Q, la antena actuará como un preselector mitigando las interferencias que desde fuera de la banda degradan el funcionamiento del receptor. Además ofrece cierta directividad, con lo que pueden aprovecharse los puntos de atenuación para anular señales interferentes.

En vista de los buenos resultados de la antena de prueba, tomando como referencia el modelo de Doug DeMaw del ARRL Handbook, continuamos experimentado para realizar un modelo mas manejable, con cable de mayor calidad y para mas  bandas, como resultado de ese trabajo hemos obtenido tres modelos de antena, que por darle un nombre  llamamos Kalypso.

Las tres versiones (sin contar el modelo de prueba en RG-213 solo para 160 metros) funcionan en dos o tres bandas, que se seleccionan mediande un simple conmutador en la propia antena. Aunque seguro que cualquier persona con un poco de maña se atreve a realizar un sistema de conmutación remoto mediante un simple relé alimentado a traves del propio cable coaxial, tal y como nos apuntó Antonio EB1AJP.

Estas son las carácterísticas mas destacadas de la antena:

- solo para RX (quien se anime a probarla en TX debe dotarla de condensadores para alta tension y un sistema de adpatación para adecuar la ROE).

- bi-directiva.

- muy bajo ruido gracias al apantallamiento electrostático.

- polarización horizontal.

- realizada en cable de 75 Ohms de TV (nosotros para la Kalypso empleamos Televés T-100 2141).

- Usamos conectores "F" económicos y muy fáciles de montar para este cable, y cualquier lata de conservas reciclada, como puede verse en la fotos.

- hemos realizados varias versiones bi-banda y tri-banda. 80-160 y Onda Media, 80-160, y una 40-80 metros. En los dibujos están los datos y valores para realizar el tipo que mas nos interese.

- para alimentar la antena puede usarse indistintamente cable de 50 o de 75 Ohms. Recomendamos el de 75.

- es una antena realmente barata.

- funciona perfectamente en interiores, salvo que tengamos una fuente interferente muy fuerte al lado mismo.

- le afecta muy poco el entorno (ver la nota al final).

Con un sencillo sistema de conmutación TX-RX, que en esta bandas no resulta problemático de implementar, podemos combinarla con nuestro churro comercial favorito para operar con comodidad en bandas bajas. Transmitimos con el churro vertical y recibimos con la buena (atención a la polarización). 

En las pruebas hemos participado EA1GDH, EB1AJP, EA1HVT, EA1DG, EA1GX, EA1ICV, EB1HBK y EB1WM. Todos han dicho mas o menos esto: "¡¡Yo quiero una!!". Pero de monento se nos ha terminado el rollo de cable.

Pincha aquí para ver los planos y detalles constructivos.

Y muy importante:

- tal y como se muestra en los dibujos, es imprescindible cortar la malla o apantallamiento del cable que forma el loop en su parte media (luego lo cerramos con cinta o termorretráctil para protegerlo) de lo contrario la antena no funcionará en absoluto.

- igualmente debemos evitar colocar la antena paralela y próxima a cualquier estructura metálica que forme un bucle cerrado conductor, como por ejemplo una ventana o el marco metálico de una galería. Esas estructuras conductoras forman una espira en cortocircuito que se acoplan inductivamente a la antena y se "beben" la señal captada. Si no disponemos de otra ubicación mejor, debemos procurar que el plano de la antena quede perpendicular a cualquier estructura metálica sospechosa de constituir un bucle cerrado conductor, así el acoplamiento entre ellos será mínimo.  

 

73. J.Moldes -EB1HBK-.

 

 

 

Comentarios

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Buenas tardes hermanos ... a mi siempre me han parecido antenas curiosas y la curiosidad siempre mata al gato hasta el punto de querer experimentar con ellas, realmente son faciles de construir y que se pueden poner en cualquier lugar de la casa debido a sus reducidas dimensiones.

Javi has hecho bien en apuntar el tema de los "churros comerciales", porque sea en la banda que sea pero mas acentuado en bandas bajas es, como no, el factor ruido. En la sociedad en la cual vivimos, donde todo el mundo siempre quiere tenerla mas larga que el otro (me refiero a la antena ... cochinotes) este tipo de antenas no ganan muchos adeptos por esa sencilla razon. Porque hay que construirla a pesar de sus increibles ventajas y su rendimiento para sus reducidas dimensiones. Hablo de los loop en general y en mi caso el loop interior que uso para 20 metros me ha dado grandes satisfacciones ... como por ejemplo que me reciba KK1D con un simple dipolo y otras estaciones americanas. Al igual que trabajar cualquier estacion europea, estaciones rusas y demas ... con un diametro el loop de 10 a 20 metros de tan solo 80 cms. Aunque la efectividad de dicha antena es mas palpable cuando se supera el metro de diametro, en ese caso tambien podria usarse en frecuencias todavia mas bajas como puede ser 40/80 metros, sin complicarse mucho con el espacio ... la que he montado para bandas bajas tiene 1,60 m.

Resumiendo que lo que alegan algunos por desconocimiento o por cinismo, no es una antena para salir al paso y que puede formar parte de cualquier estacion que se precie. Solamente hay que experimentar y leer, cosa "pecaminosa" para un inmenso numero de individuos. 

Otro tema que tambien es cierto y que he descubierto a base de experimentar con las ubicaciones de mis loop interiores es el tener en cuenta la instalacion dependiendo de los elementos metalicos cercanos. En mi caso la ventana del cuarto y comprobando la tesitura en primera persona estan colocadas obviamente perpendicularmente a la misma.

El otro punto es el siguiente, yo fabrico los loop tambien con cable coaxial de tv. Para estar como antenas interiores es mas que suficiente, tambien vale como apuntas cualquier otro tipo de cable coaxial que podamos tener ... REF "por si acaso", de ese tipo de cable es con lo que hago los condensadores para este tipo de antenas.

Y como siempre (sin peloteos ni esas cosas) chapeau por la exposicion, las pruebas realizadas, la mencion a bibliografia de interes, etc ...

Saludos. 

 

 Other bands play! ManOwaR kill!

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Hola Jesus, la opción de usar antenas diferentes para TX y RX salva una de las pegas que en general se le ponen a los loops si queremos emplearlos en transmisión, la necesidad de usar componentes especiales de alto voltaje y un sistema de sintonía remoto en el propio loop para tener un buen rendimiento, en caso de querer emplearlo a lo largo de la banda.

Con estas versiones nada de esto es necesario, como mencionaba el loop tiene el Q lo bastante bajo para funcionar muy bien en toda la banda y a ser solo para RX vale cualquier condensador corriente tipo lenteja de bajo voltaje.

No he llegado a hacerlo, pero tengo el boceto de un loop RX con sintonía por varicap, creo recordar ahora que es el BB112 que llega a los 500 pF con unos 8 voltios de tensión que se le pueden enviar por el coaxial. Incluso tengo los varicaps, pero no he llegado a montarlo. Estamos preparando una versión para 500 Kcs, y probablemente lo experimente ahí.

Las razones para usar cable de TV han sido varias, nos permite trabajar con conectores F muy sencillos de montar (personalmente estoy mas que harto ya de montar conectores coaxiales) y por otro lado el que usamos tiene menor capacidad por metro entre vivo y malla, esto permite hacer el loop de mayor tamaño y que funcione en mas de una banda.

Hemos comprobado que cada loop funciona muy bien en dos bandas, puede trabajar en tres, pero en este caso las prestaciones en la banda mas bajas resultan menores, ya que precisa un valor de condensador muy grande y el Q del conjunto baja tanto que se pierde mucho la selectividad de banda y en consecuencia se reduce su resistencia a las señales interferentes provenientes de otras bandas.

Por otro lado al hacer el loop mayor (la antena rinde mas) es la propia capacidad del cable la que nos impide subir a bandas mas altas. En ese caso resulta imprescincible hacer un loop mas pequeño.

Recomendamos el cable de TV para alimentar la antena por que debido a su menor capacidad interna afectará menos a la antena en tiradas largas (tenemos que pensar que al fin y al cabo es tambien un condensador en paralelo al loop), su atenuación es muy baja, su blindaje es muy bueno, y ademas resulta económico.

Con las versiones que probamos hemos buscado el mejor equilibrio entre inmunidad a las interferencias, ancho de banda y selectividad. Esto lo conseguimos con las versiones para dos bandas. Quizas en bandas mas altas, donde el ruido no es un problema tan grande pueda lograse un buen rendimento en tres o incluso cuatro bandas.

Para casos extremos de ruido es mejor elegir el camino opuesto, un loop monobanda del mayor tamaño posible (podemos darle dos vueltas) buscando el menor valor de condensador para sintonizarla. La capacidad final de sintonía es la suma de tres valores: el condensador que le ponemos nosotros, la propia capacidad vivo-malla del loop y la capacidad parásita que introduce el coaxial que le pongamos.

No lo he comentado antes, pero la antena no necesita ir sobre un soporte propio. Puede "colgarse" en una pared, detras de un armario, por dentro de una puerta (de madera), etc... incluso podemos colocar solo unos soportes discretos en las esquinas para enganchar la antena provisionalmente y retirarla cuando no la vayamos a usar. Tan solo quedarían los soportes de colgarla. Colgarla oculta tras una puerta permite girarla con facilidad abriendo o cerrando la misma.

No hay nada escrito en esto, asi que se trata de que experimentemos un poco buscando lo que mejor se adapta a nuestro caso concreto e incluso intentar mejorar lo que ya está hecho.

Tengo ganas de montar ya el loop para 500 Kcs, pero aun no llegó la bobina de cable. El soporte ya le tenemos, es el que tiene forma de aspa del dibujo, que usamos para el primer modelo. Pondremos por aqui los resultados tan pronto tengamos algo.

73. J.Moldes -EB1HBK-

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Hola Javi, veo que tambien por tu maquiaradiotecnica mente ha pasado lo que por la mia en muchas ocasiones, realmente las mias estan colgadas de la pared. Con respecto al tema del uso del cable coaxial en concreto el de TV de 75 ohm sinceramente primero fue el tema tecnico y luego el uso de restos provinientes del "porsiacaso". Ahora que lo comentas siempre estoy a tiempo de pensar en montar los loop con conectores de tipo F en ciertos puntos para crear un sistema de montaje/desmontaje facil y rapido.

Bien es cierto que estamos hablando de conceptos diferentes, como bien has descrito. No es lo mismo un loop en recepcion que un loop preparado para transmision, obviamente por componentes ajenos incorporados para tal fin.

El uso del varicap me parece estupendo, ademas que para recepcion no se precisa mucha cosa mas. Tengo algunos experimentos hechos con una antena interior de cuadro para VHF que tenia por aqui de cuando deje de trastear con las quad. Al final la deshice y aproveche el alambre para otros menesteres, por probar al menos en recepcion no ha sido y la impresion ha sido buena. Por eso te animo a que pruebes con ellos, claro, con los valores que corresponda.

En un rato mirare a ver si tengo material para ponerme con el susodicho loop y ya iremos intercambiando impresiones acerca de el.

 Saludos. 

 

Other bands play! ManOwaR kill!

Imagen de EB1AGG

Hola a todos, como soy un "friki" haciendo reciclaje después de mucho tiempo experimentando con los loop magnéticos me he decidido a escribir un artículo de como fabricar una "low cost magnetic loop". Puede resultar util a mucha gente porque estas, las comerciales, tienen unos precios prohibitivos.

Os dejo aqui el enlace.

http://eb1agg.hol.es/?q=node/118

-- editado --

Se me olvidaba añadir un video de cuando probé la Kalypso Roma ;-)

Imagen de EB1HBK

Estupendo.

Quienes no han probado estas antenas no terminan de creerse sus prestaciones.

Me falta hacer una comparativa en RX de una antena vertical mano a mano con una loop.

 

73.

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